мост или пушпулл, 1 транс или 2?, 24V->40KV(100Вт) и надо минимум помех Опции

[dac]

задача в заголовке
планирую так:
24В- мост - транс до 200В, транс 200В->3-6кВ, умножитель. при этом нужно обеспечить минимальный уровень помех и хорошую стабильность (не хуже 0,1-0,2%) - при этом абсолютная точность достаточна в пределах 2%. Стабильность решается честной ОС с делитепем с соотв. параметрами.
напряжение нужно менять в пределах 5-40кВ, мощность на нагрузке от 2 до 100Вт. режим работы круглосуточный 100%, или цилклический 80%.

соображения
есть положительный опыт (в кол-ве полусотни экземпляров) на мощность 40Вт, флай, 1транс 3кВ+умножитель 16. устраивет, но нужна бОльшая мощность и есть недостатки - умножитель находится в метре от остальной электроники и таскать 3кВ не хорошо. есть некторые проблемы с вводом высокого и кпд - большая емкость кабеля, приведеная к первичке создает некоторые сложности. по помехам тоже не очень хорошо.


хочу мост из следующих соображений - можно сделать ZVC поскольку нужен минимальный уровень помех. при этом можно использовать низковольные полевики с хорошими параметрами по rds и tr tf.
2 трансформатора, 1ый находится на низковольтной стороне и через кабель и ОБЫЧНЫЙ разъем питает второй транс который возле умножителя.
как я понимаю и минимизирую приведенную к первичной обмотке емкость каблеля, емкость высоковольтных обмоток сохраняется.

покритикуйте, идею пожалуйста

[gte]

еще один вопрос в продолжении темы - без ОС от конечного каскада можно обеспечить стабильность на уровне хотя бы 0,2-0,5% ?

нагрузка постоянная, даже стабилизированная, ток нагрузки поддерживается ей самой с высокой точностью, не хуже 0,2% во всем диапазоне напряжений. как я понимаю проблемы могут создать изменение падения напряжения на диодах умножителя, емкость конденсаторов от температуры, что-то еще? топология как в предыдущем посте... в качестве ОС можно использовать напряжение питания моста или ток моста, что лучше?

Если у Вас нагрузка забирает стабильный ток вне зависимости от некоторого ухода напряжения, то все равно стабильного выходного напряжения Вы не получите. На то есть несколько факторов, большинство связаны с температурой, но есть и с током нагрузки. Для исключения последнего необходимо сделать соответствующее выходное сопротивление для умножителя (в купе с трансформатором). Это можно посчитать, но без измерений пролетите, да и емкости придется увеличивать. Какой тип диэлектрика у конденсаторов умножителя? С температурными факторами сложнее и вряд ли стоит денег на делитель. Ну и самый главный фактор. Без делителя Вы не будете знать реальной картины. Надеюсь в цепи делителя посчитали все токи утечки в измерительной цепи?

там однозначно получается, правда делить стоит за 100$. с соответствющими параметрами (25 ppm/c) и габаритами неудобными. работает при температуре окр. среды 20+-5 грС и температура в районе умножителя не более 40гр соответственно. еще и параметры гарантируются при после получасового прогрева.

Вам необходим дрейф не хуже 0,5%, возьмите более дешевые высоковольтные резисторы. Зачем Вам 25 ppm?
Позаботьтесь об их тепловом режиме. Если длина лимитирует, расположите их змейкой.

На уровне "хотя бы" получить хотя бы при ОС с выхода.

Не проблема, получить на порядок лучше. Сложнее с абсолютным значением.

[dac]

Если у Вас нагрузка забирает стабильный ток вне зависимости от некоторого ухода напряжения, то все равно стабильного выходного напряжения Вы не получите. На то есть несколько факторов, большинство связаны с температурой, но есть и с током нагрузки. Для исключения последнего необходимо сделать соответствующее выходное сопротивление для умножителя (в купе с трансформатором). Это можно посчитать, но без измерений пролетите, да и емкости придется увеличивать. Какой тип диэлектрика у конденсаторов умножителя? С температурными факторами сложнее и вряд ли стоит денег на делитель. Ну и самый главный фактор. Без делителя Вы не будете знать реальной картины. Надеюсь в цепи делителя посчитали все токи утечки в измерительной цепи?


Вам необходим дрейф не хуже 0,5%, возьмите более дешевые высоковольтные резисторы. Зачем Вам 25 ppm?
Позаботьтесь об их тепловом режиме. Если длина лимитирует, расположите их змейкой.

спасибо за разъяснения, пожалуй не буду тогда с этим заморачиваться.
вообще стабильность нужна "чем точнее тем лучше" - там звучала задача. после экспериментов выяснилось что стабильность достаточо 0,1%, но не хуже 0,2%, так как на итоговые параметры прибора нестабильность влияет в квадрате, т.е. нестабильность напряжения 0,1% дает ошибку 0,2%, а 0,5% по напряжению даст уже 1% итоговой ошибки. + ошибки от других параметров.

отсюда и требования к 25ppm, что в диапазоне 20грС дает 0,05%. тем более что к 50ppm разница в цене небольшая.
смотрел по высоковольтным резисторам - разница в цене небольшая получается, высоковольтные резисторы недешевые, а если учесть керамическую плату для них - не факт что дешевле обойдется. на текстолите не получается из-за градиента температур на горячем и холодном конце делителя - там есть некторая разница - 5-10 градусов - а на керамической подложке хорошо выравнивается.

в ряде случаев класс задач попроще, можно было бы ограничиться 0,5% по напряжению, за счет параметров уменьшив габариты, вот и думал попробовать.

критерий оценки у меня есть внешний фундаметальный, могу очень точно оценить нестабильность от +-0,05%, ну и примерно напряжение - +-1-2кВ. к сожалению его нельзя использовать в постоянной работе.


конденсаторы умножителя x7r murata

[gte]

отсюда и требования к 25ppm, что в диапазоне 20грС дает 0,05%. тем более что к 50ppm разница в цене небольшая.
смотрел по высоковольтным резисторам - разница в цене небольшая получается, высоковольтные резисторы недешевые, а если учесть керамическую плату для них - не факт что дешевле обойдется. на текстолите не получается из-за градиента температур на горячем и холодном конце делителя - там есть некторая разница - 5-10 градусов - а на керамической подложке хорошо выравнивается.

Так я не понял. Вам надо не более 0,1% изменения выходного напряжения от всех факторов во время работы для +- 5 градусов внешней среды?
Для выравнивания можно взять компаунд с достаточно хорошей проводимостью и будет выравнивание через теплоотвод на шасси. Есть высоковольтный компаунд эпоксидный 0,6 Вт/(м*К), для 20 кГц вполне может подойти, правда горячего отверждения, но за то достаточно жесткий. А почему у Вас тепловыделение у резисторов делителя должно быть сильно разное?
Понял, Вы имели ввиду измерительный резистор?

конденсаторы умножителя x7r murata

Я так и думал.

[dac]

Так я не понял. Вам надо не более 0,1% изменения выходного напряжения от всех факторов во время работы для +- 5 градусов внешней среды?
Для выравнивания можно взять компаунд с достаточно хорошей проводимостью и будет выравнивание через теплоотвод на шасси. Есть высоковольтный компаунд эпоксидный 0,6 Вт/(м*К), для 20 кГц вполне может подойти, правда горячего отверждения, но за то достаточно жесткий. А почему у Вас тепловыделение у резисторов делителя должно быть сильно разное?
Понял, Вы имели ввиду измерительный резистор?

Я так и думал.

да, надо 0,1% при +-5гр окр. среды, но сама нагрузка до 60Вт рядом с делителем ближе к одному его краю, и получается температура до 45 градусов - с учетом охлаждения в худшем случае. вся высоковольтная часть в масле. делитель 1ГОм - рассеиваемая мощность 2,5Вт.
циркуляция масла затруднена, решение этого вопроса тоже будет.

[gte]

вся высоковольтная часть в масле. делитель 1ГОм - рассеиваемая мощность 2,5Вт.
циркуляция масла затруднена, решение этого вопроса тоже будет.

Масло из-за ремонтопригодности? С компаундом габариты будут меньше. Еще для масла после перерыва надо напряжение подавать плавно или делать запас больше.

[dac]

Масло из-за ремонтопригодности? С компаундом габариты будут меньше. Еще для масла после перерыва надо напряжение подавать плавно или делать запас больше.

масло - исторически сложилось + доступность + хороший теплоотвод от нагрузки, есть мысль заменить частично или полностью на компаунд, но не хватает знаний +сложнодоставаемость малых количеств для экспериментов.
можете проконсультировать?
основа внутренней конструкции - оргстекло (пробовали фторпласт, капролон, оргстекло оказалось лучшим), на нем собраны все конструктивные элементы, умножитель. есть элементы с эпоксидной заливкой, но по ним статистики пока нет, экспериментальный вариант. снаружи конструкция - стальной цилиндр со стеклянными вводами.

стеклянные вводы будут заменены на разъем типа РМГ, так как транс уберется внутрь. есть резиновый компенсатор давления масла. нагрузка цепляется за внутренний разъем и через уплотнения крепится в корпусе. корпус одновременно является общим проводом нагрузки и теплоотводом для мощности до 20Вт при больших мощностях водяное охлаждение. выбор стали для корпуса имеет свои основания, дюраль не предлагать
конструкцию желательно делать ремонтопригодной, по крайней мере замена нагрузки необходима - срок службы 1-5 лет.

вопросы такие:
как компаунд дружит с оргстеклом? как совмемщается с эпоксидными смолами? можно комбинировать компаунд с трансформаторным маслом? какой компаунд лучше применять для этих целей? какие критерии выбора? работа компаунда на высоких часотах? теплопроводность?

[gte]

масло - исторически сложилось + доступность + хороший теплоотвод от нагрузки, есть мысль заменить частично или полностью на компаунд, но не хватает знаний +сложнодоставаемость малых количеств для экспериментов.
можете проконсультировать?

Сообщите в личку город, легче будет подсказать. Для 20 кГц выбор больше, еще от габарит заливки зависит, заливается ли провод. Малые количества это сколько?

основа внутренней конструкции - оргстекло (пробовали фторпласт, капролон, оргстекло оказалось лучшим), на нем собраны все конструктивные элементы, умножитель. есть элементы с эпоксидной заливкой, но по ним статистики пока нет, экспериментальный вариант. снаружи конструкция - стальной цилиндр со стеклянными вводами.

Фторопласт для корпуса не очень удобен, капролон масло и влагу хорошо набирает. Оргстекло нормально, но для обработки, если с охлаждением, надо подбирать СОЖ. Что использовали в прежние времена в качестве СОЖ, я уже не помню. Оггстекло уже не использую. Но нельзя использовать, категорически, спирт для обезжиривания. По стойкости эпоксидных компаундов в масле сразу не скажу.
Я работал с элегазом и твердыми компаундами, масло не использовал.

вопросы такие:
как компаунд дружит с оргстеклом? как совмемщается с эпоксидными смолами? можно комбинировать компаунд с трансформаторным маслом? какой компаунд лучше применять для этих целей? какие критерии выбора? работа компаунда на высоких часотах? теплопроводность?

Любые комбинированные изоляторы можно рассматривать только в конкретной конструкции, что понимаете под словом "дружит"? При выборе компаунда надо обращать внимание на усадку, диэлектрическую проницаемость и потери на рабочей частоте и при максимальной температуре. У некоторых, при повышении температуры, потери могут вырасти на порядок.
Эпоксидные и некоторые полиуретановые компаунды можно использовать без оболочек, силиконовые мягкие, имеют не очень высокую адгезию, требуют подслоя праймера, Многие реагируют с металлами. Из эпоксидных лучшие характеристики, как правило, у компаундов горячего отверждения. Почитайте еще
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=731039
Там же есть ссылка, по ней собрана информация по высоковольтным комплектующим. Обязательно использовать вакуумирование при заливке. Но для высоких частот (от 50 кГц, хороший эпоскидный компаунд я не нашел, пока).
Про теплопроводность эпоксидных компаундов я выше писал, лучше "в живую" не встречал.